一种氩气提纯设备的制作方法

1.本实用新型涉及气体纯化设备技术领域，具体涉及一种氩气提纯设备。


背景技术：

2.气体的纯化技术，多数是通过吸附剂、催化剂在常温或变温状态下通过吸附、催化等方式去除高纯气体中的微量氮、氧和水等杂质。当纯化器中的吸附剂对某一杂质成分的吸附饱和后，为了满足纯化指标即要更换吸附剂或对吸附剂进行再生。通常情况下由于气体中的杂质种类较多，为一次去除所有杂质，一种方案是串联多个纯化器，每个纯化器中装有不同的吸气剂，此种方案需要配置多个纯化器，保证多个气路的气密性；另一方案是在一个纯化器中充装不同的吸气剂，当其中一种吸气剂吸附饱和后，对整个纯化器进行更换或再生，此种方案中不能充分发挥各吸气剂的作用，纯化器的整体使用效率不高。超高纯的氩气是led、大规模集成电路等半导体产业的重要原料，主要作为半导体生产过程中的载气、保护气，其纯度对产品的质量和性能至关重要。随着半导体技术的飞速发展，对气体纯度的要求越来越高（已达8n 以上）。而从钢瓶、储罐等一次气源提供的气体只有4～5n，无法满足该需求，而必须采取终端纯化。目前国内led 生产企业使用的终端纯化器基本是国外产品，成本昂贵。氩气的主要来源为空分，其中所含的主要杂质是o2、h2o、co、co2 、n2、h2、ch4 等，如何对氩气进行低成本纯化是本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单且安装方便、能有效降低纯化成本的氩气提纯设备。
4.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种氩气提纯设备，包括用于对氩气进行提纯的提纯设备本体，所述提纯设备本体包括原料氩气源及与该原料氩气源依次管道连接的纯化器、缓冲罐及配气瓶，且所述原料氩气源、纯化器及缓冲罐之间的连接管路上均设置有开关阀，所述缓冲罐与配气瓶之间设置有开关阀及第一电磁阀；所述纯化器与缓冲罐之间的连接管路上设置有带开关阀的支路管道，该支路管道上设置有气相色谱仪及报警器，所述缓冲罐的出口管路与纯化器的进口管路之间连通设置有回流管路，该回流管路上设置有开关阀及第二电磁阀；所述气相色谱仪通过控制模块分别与第一电磁阀和第二电磁阀信号连接，所述控制模块用于根据气相色谱仪传输的信号分别控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断以将缓冲罐内的气体输送至配气瓶内，或将缓冲罐内的气体通过回流管路循环至纯化器内进行二次提纯。
5.进一步地，所述纯化器包括纯化筒体及可拆卸设置在该纯化筒体两端的第一头盖和第二头盖，第一头盖和第二头盖通过连接机构设置在对应侧的纯化筒体上，且所述第一头盖和第二头盖的外壁上分别连通设置有进气管嘴和出气管嘴；所述纯化筒体的内腔内组合设置有第一填料、第二填料和第三填料，纯化筒体的内壁上设置有用于将填料固定在纯化筒体内的螺纹固定圈。
6.进一步地，所述纯化筒体的底部设置有支撑腿，该支撑腿的底部设置有橡胶脚垫；所述进气管嘴和出气管嘴的外表面设置有倒刺，所述连接机构为螺纹。
7.进一步地，所述第一填料为分子筛，所述第二填料为硅胶，所述第三填料为活性炭。
8.本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型所述的氩气提纯设备可以定时对纯化后的氩气通过气相色谱仪进行取样检测，对杂质成分超标的情况进行及时报警并将一定时间内纯化后的气体进行二次提纯以提高提纯效果，有效保证气体的纯化质量。此外，纯化器内部分成若干填料模块，可以按照原料气中的杂质成分配置不同的类型和比例的填料，使得在纯化过程中充分发挥各吸气剂的作用，提高纯化器的整体使用效率；并且在其中某填料使用饱和后，可以单独更换，不影响其他模块的使用。
附图说明
9.图1为本实用新型的整体组成框图；
10.图2为本实用新型所述纯化器的结构示意图。
具体实施方式
11.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
12.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
13.如图1-2所示，本实用新型所述的一种氩气提纯设备，包括用于对氩气进行提纯的提纯设备本体，所述提纯设备本体包括原料氩气源1及与该原料氩气源1依次管道连接的纯化器2、缓冲罐3及配气瓶4，且所述原料氩气源1、纯化器2及缓冲罐3之间的连接管路上均设置有开关阀，所述缓冲罐3与配气瓶4之间设置有开关阀及第一电磁阀5；所述纯化器2与缓冲罐3之间的连接管路上设置有带开关阀的支路管道，该支路管道上设置有气相色谱仪6及报警器7，所述缓冲罐3的出口管路与纯化器2的进口管路之间连通设置有回流管路，该回流管路上设置有开关阀及第二电磁阀8；所述气相色谱仪6通过控制模块9分别与第一电磁阀5和第二电磁阀8信号连接，所述控制模块9用于根据气相色谱仪6传输的信号分别控制第一电磁阀5和第二电磁阀8的通断以将缓冲罐3内的气体输送至配气瓶4内，或将缓冲罐3内的气体通过回流管路循环至纯化器2内进行二次提纯。
14.参照图2所示，所述纯化器2包括纯化筒体21及可拆卸设置在该纯化筒体21两端的第一头盖22和第二头盖23，第一头盖22和第二头盖23通过连接机构29设置在对应侧的纯化筒体21上，且所述第一头盖22和第二头盖23的外壁上分别连通设置有进气管嘴和出气管嘴；所述纯化筒体21的内腔内组合设置有第一填料24、第二填料25和第三填料26，纯化筒体21的内壁上设置有用于将填料固定在纯化筒体内的螺纹固定圈27。所述纯化筒体21的底部设置有支撑腿28，该支撑腿28的底部设置有橡胶脚垫；所述进气管嘴和出气管嘴的外表面设置有倒刺，所述连接机构为螺纹。所述第一填料24为分子筛，所述第二填料25为硅胶，所
述第三填料26为活性炭。
15.在对原料氩气进行纯化时，先将纯化器2进行活化和预热后，打开对应的开关阀，此时第一电磁阀5打开，第二电磁阀8关闭，从原料氩气源1引入原料气进行纯化，纯化后的气体充装进配器瓶4。使用一段时间后，可以关闭纯化器2与缓冲罐3之间及缓冲罐3与配器瓶4之间的开关阀，打开支路管道上的开关阀，采用气相色谱仪6进行取样和检测，通过分析检测结果，可以判断出纯化器2是否有效，若发现有杂质成分含量明显变高，则说明相应的填料吸附饱和，需要更换或再生。更换或再生完成后通过控制模块9控制第一电磁阀5关闭，第二电磁阀8打开以将缓冲罐3内的气体通过回流管路循环至更换或再生完成的纯化器2内进行二次纯化以提高氩气的提纯效果。为了便于实际观察，系统还可以配置一个报警器7，报警器7与气相色谱仪6电连接，报警器7内设有主控芯片，蜂鸣器和指示灯，主控芯片根据气相色谱仪的输出的各杂质含量的信号，与设定的阈值进行比较，若超过阈值则认为杂质含量超标，进而发出声光提示信号。工作人员可以方便的获知有吸气剂失效的讯息。
16.此外，为了增加警示效果，报警器7内还可以设置通讯模块，在报警时发送报警信号至手机或移动端上，从而对相关人员进行及时的提示。
17.本实用新型所述的氩气提纯设备可以定时对纯化后的氩气通过气相色谱仪进行取样检测，对杂质成分超标的情况进行及时报警并将一定时间内纯化后的气体进行二次提纯以提高提纯效果，有效保证气体的纯化质量。此外，纯化器内部分成若干填料模块，可以按照原料气中的杂质成分配置不同的类型和比例的填料，使得在纯化过程中充分发挥各吸气剂的作用，提高纯化器的整体使用效率；并且在其中某填料使用饱和后，可以单独更换，不影响其他模块的使用。
18.本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。